JP4720814B2 - 配線板の接続方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器の部品として用いられる配線板の接続方法に関する。

近年、電子機器分野においては、電子機器の高密度化に伴い、例えば、電子機器類の可動部への配線などの用途に、フレキシブル配線板が広く用いられている。また、電子機器類の小型化および高機能化に伴って、例えば、フレキシブル配線板とリジッド配線板や、複数のフレキシブル配線板を接続することにより形成された、種々の形状を有する配線板接合体が使用されている。

また、複数の配線板の接続方法としては、例えば、導電性接着剤を用いて、複数のフレキシブル配線板を接続する方法が知られている。より具体的には、導電性接着剤を介して、加熱加圧処理を行うことにより、第１のフレキシブル配線板の第１の基材上に設けられた第１の電極と、第２のフレキシブル配線板の第２の基材上に設けられた第２の電極を電気的に接続することにより、第１、第２のフレキシブル配線板を接続する方法が開示されている。

また、一般に、この導電性接着剤においては、接着剤の主成分であるエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の硬化を促進させるための硬化剤が使用されており、この硬化剤としては、一般に、マイクロカプセル型や固体状の潜在性硬化剤が使用されている。

ここで、配線板や電子機器へのダメージを抑制し、生産性を向上させるとの観点から、接着剤の硬化温度を低下させ、かつ硬化時間を短縮する必要がある。そして、硬化温度の低下と硬化時間の短縮化を行うためには、接着剤の主成分である熱硬化性樹脂を速やかに硬化させる必要があるため、熱硬化性樹脂との反応性が高い硬化剤を使用する必要がある。しかし、一般に、硬化剤は熱硬化性樹脂中に分散されている（即ち、熱硬化性樹脂と硬化剤は共存している）ため、貯蔵時にも硬化反応が進行してしまい、低温での長期間の貯蔵安定性（例えば、室温下において、１ヶ月間の貯蔵安定性）が不十分になるという問題があった。

そこで、熱硬化性樹脂を含有する接着剤層と、硬化剤を含有する接着剤層を備える多層構造の接着剤が提案されている。より具体的には、エポキシ樹脂と硬化剤を含有する第１の接着剤層と、エポキシ樹脂を含有する第２の接着剤層と、第１，第２の接着剤層との間に形成され、潜在性硬化剤を含有しない第３の接着剤層とを備える、多層構造を有する接着剤が開示されている。そして、このような構成により、エポキシ樹脂と硬化剤を含有する第１の接着剤層とエポキシ樹脂を含有する第２の接着剤層を分離できるため、反応性の高いエポキシ樹脂を使用した場合であっても、貯蔵安定性に優れた接着剤を提供できると記載されている（例えば、特許文献１参照）。

また、複数の配線板を接続するための接着剤として、熱硬化性樹脂を主成分とする主剤層と、潜在性硬化剤と熱可塑性樹脂が混合され、潜在性硬化剤を主成分とする硬化剤層が、隔離層を介して積層された異方導電性接着剤が開示されている。そして、このような異方導電性接着剤を使用することにより、加熱加圧処理を行う際に、まず、隔離層が溶融し、次いで、主剤層と硬化剤層が接触して、硬化反応が進行するため、速硬化性の硬化剤や樹脂を使用することが可能になり、加熱温度を比較的低く設定した場合であっても、短時間で接続を行うことができると記載されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１０−２７３６２７号公報 特開２００６−３１２７４３号公報

しかし、上記従来の接着剤に含有されるマイクロカプセル型や固体状の潜在性硬化剤は、一般に、硬化に高温かつ長時間が必要であるため、低温かつ短時間で硬化が必要な接着剤に使用するのが困難であるという問題があった。より具体的には、例えば、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する接着剤を使用する場合は、まず、加熱により、マイクロカプセル型潜在性硬化剤においてカプセルに内包される硬化剤を溶出させ、次に、溶出した硬化剤をエポキシ樹脂と接触させて反応を開始させる機構であるため、ある程度の温度（１６０℃以上）が必要であり、低温（１５０℃以下）で硬化が必要な接着剤に使用するのが困難であるという問題があった。また、加熱による熱エネルギーがカプセルに内包される硬化剤の融解熱として消費されるため、加熱による熱エネルギーを硬化反応に有効に使用することができず、短時間（例えば、１０秒以下）で硬化が必要な接着剤に使用するのが困難であるという問題があった。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、接着剤を用いて、配線板を接続する際に、低温かつ短時間で接続できる配線板の接続方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１の配線板が有する第１の基材の表面上に形成された第１の電極と、第２の配線板が有する第２の基材の表面上に形成された第２の電極とを電気的に接続する配線板の接続方法であって、第１の電極が形成されている第１の基材の表面上および第２の電極が形成されている第２の基材の表面上のいずれか一方に、室温で液状の硬化剤を塗布する工程と、第１の基材の表面上または第２の基材の表面上に塗布されている硬化剤に、熱硬化性樹脂を主成分とするフィルム状の導電性接着剤を載置する工程と、第１の電極と第２の電極とが接続されるように、第１および第２の配線板の間に導電性接着剤を介在させた状態で、第１の電極と第２の電極の位置合わせを行う工程と、加熱加圧処理を行うことにより、熱硬化性樹脂を加熱溶融させるとともに、熱硬化性樹脂と硬化剤を反応させて、熱硬化性樹脂を硬化させ、第１の電極と第２の電極とを電気的に接続する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。

同構成によれば、上記従来のマイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する接着剤とは異なり、加熱により、カプセルに内包される硬化剤を溶出させ、溶出した硬化剤を熱硬化性樹脂と接触させて反応を開始させる必要がない。即ち、カプセルに内包される硬化剤の融解熱として消費される熱エネルギーが不要になるため、カプセルに内包される硬化剤を溶出させるために必要な高い温度（１６０℃以上）に加熱する必要がなくなる。従って、低温（１５０℃以下）で硬化反応を進行させることが可能になる。また、加熱による熱エネルギーを、カプセルに内包される硬化剤の融解熱として使用する必要がなくなり、硬化反応に有効に使用することが可能になる。従って、熱硬化性樹脂と硬化剤を効率よく反応させることが可能になるため、短時間（例えば、１０秒以下）で導電性接着剤を硬化させることが可能になり、導電性接着剤の硬化反応を高速化することができる。その結果、導電性接着剤を用いて、第１および第２の配線板を接続する際に、低温かつ短時間で接続することが可能になる。また、導電性接着剤の取り扱いが容易になるとともに、例えば、導電性接着剤を介して、加熱加圧処理を行うことにより、第１の電極と第２の電極を接続する際の作業性が向上する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の配線板の接続方法であって、硬化剤がイミダゾール系の硬化剤であることを特徴とする。同構成によれば、加熱処理により、導電性接着剤の主成分である熱硬化性樹脂と硬化剤を一層効率よく反応させて、導電性接着剤の硬化反応を一層速やかに行うことが可能になる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の配線板の接続方法であって、導電性接着剤が、他の硬化剤を含有していることを特徴とする。同構成によれば、加熱処理により、導電性接着剤の主成分である熱硬化性樹脂を、塗布された硬化剤と他の硬化剤の双方と反応させることができるため、導電性接着剤の硬化反応をより一層速やかに行うことが可能になる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の配線板の接続方法であって、導電性粒子が、微細な金属粒子が多数、直鎖状に繋がった形状、または針形状を有する金属粉末であって、導電性粒子の長径方向が、フィルム状の導電性接着剤の厚み方向に配向していることを特徴とする。

同構成によれば、電極接続用接着剤の面方向においては、隣り合う電極間の絶縁を維持して短絡を防止しつつ、電極接続用接着剤の厚み方向においては、多数の第１の電極−第２の電極を一度に、かつ各々を独立して導電接続して、低抵抗を得ることが可能になる。さらに、隣り合う電極間の絶縁を維持して短絡を防止しつつ、多数の第１の電極−第２の電極間を一度に、かつ各々を独立して導電接続することが可能になるという効果が、より一層向上する。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の配線板の接続方法であって、導電性粒子が、強磁性を有する金属単体、強磁性を有する２種類以上の合金、強磁性を有する金属と他の金属との合金、および強磁性を有する金属を含む複合体のいずれかであることを特徴とする。同構成によれば、金属自体が有する磁性により、磁場を用いて導電性粒子を配向させることが可能になる。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の配線板の接続方法であって、硬化剤を塗布する工程において、第１の基材の表面上および第２の基材の表面上のいずれか一方に設けられる硬化剤を、第１の基材の表面と第１の電極の表面とを覆うように、または、第２の基材の表面と第２の電極の表面とを覆うように塗布することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の配線板の接続方法であって、導電性接着剤は、熱硬化性樹脂として、分子量が１５０００以上の高分子量エポキシ樹脂と、分子量が２０００以下の低分子量エポキシ樹脂とを含有することを特徴とする。

本発明によれば、導電性接着剤を用いて、第１および第２の配線板を接続する際に、低温かつ短時間で接続することが可能になる。また、導電性接着剤の取り扱いが容易になるとともに、例えば、導電性接着剤を介して、加熱加圧処理を行うことにより、第１の電極と第２の電極を接続する際の作業性が向上する。

以下に、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本発明に係る配線板の接続方法が使用された配線板接合体を説明するための断面図である。なお、本実施形態においては、複数の被接合部材として、リジッドな基材の表面上に形成された第１の電極を有するリジッド配線板と、フレキシブルな基材の表面上に形成された第２の電極を有するフレキシブル配線板を使用した配線板接合体を例に挙げて説明する。

図１に示すように、本発明に係る配線板の接続方法が使用された配線板接合体５０は、第１の配線板であるリジッド配線板１と、第２の配線板であるフレキシブル配線板３の間に接着剤２を介して、加熱加圧処理を行うことにより、リジッド配線板１に形成された第１の電極４とフレキシブル配線板３に形成された第２の電極５の間が電気的に接続された構成となっている。

リジッド配線板１は、図１に示すように、ガラス基材等により形成されたリジッドな第１の基材６の表面６ａ上に、第１の電極４が複数個（本実施形態においては、２個）設けられたものである。また、フレキシブル配線板３は、図１に示すように、柔軟な樹脂フィルムにて形成されたフレキシブルな第２の基材７の表面７ａ上に、導体回路層を構成する第２の電極５を複数個（本実施形態においては、２個）設けた、いわゆる片面フレキシブル配線板である。なお、接着剤層（不図示）を介して、第２の基材７上に第２の電極５を設ける構成としても良い。

第２の基材７を構成する樹脂フィルムとしては、柔軟性に優れた樹脂材料からなるものが使用される。かかる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルムなどの、フレキシブル配線板用として汎用性のある樹脂のフィルムがいずれも使用可能である。また、特に、柔軟性に加えて高い耐熱性をも有しているのが好ましく、かかる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリアミド系の樹脂フィルムや、ポリイミド、ポリアミドイミドなどのポリイミド系の樹脂フィルムやポリエチレンナフタレ−トが好適に使用される。

また、本発明の第２の電極５としては、例えば、第２の基材７の表面７ａに、銅箔等の金属箔を積層し、当該金属箔を、常法により、露光、エッチング、メッキ処理することにより形成された金属製の金メッキが施された銅電極が使用される。また、第１の電極４としては、例えば、上述の金属製の金メッキが施された銅電極や、第１の基材６の表面６ａ上に形成された金属製のＩＴＯ電極が使用される。

また、本実施形態においては、第１および第２の基材６，７に、上述の銅箔等の金属箔を使用して、第１および第２の電極４，５を形成しても良いが、当該第１および第２の電極４，５を、導電性ペーストを印刷することにより形成する構成としても良い。このような方法を使用することにより、金属箔を使用する際に必要な露光やエッチングが不要になるため、リジッド配線板１、およびフレキシブル配線板３の製造コストが安価になる。なお、導電性ペーストを印刷する方法としては、例えば、スクリーン印刷法や凹版印刷法が挙げられる。また、第１および第２の電極４，５のいずれか一方のみを、導電性ペーストにより形成する構成としても良い。

導電性ペーストとしては、例えば、導電性粉末、バインダー樹脂、硬化剤および溶剤を主成分とする熱硬化型の導電性ペーストが使用できる。ここで、導電性粉末としては、例えば、ニッケル、銅、銀、金あるいは黒鉛等を使用できる。また、バインダー樹脂は、例えば、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂を使用することができる。また、硬化剤としては、例えば、バインダー樹脂として、ポリエステル樹脂を使用する場合にはイソシアネート化合物を使用することができ、エポキシ樹脂を使用する場合にはアミン化合物、イミダゾール化合物を使用することができる。さらに、溶剤としては、例えば、セロソルブ、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテートを使用することができる。そして、上述のスクリーン印刷法等により、導電性ペーストを、第１および第２の基材６，７の表面に塗布するとともに、加熱処理を施してバインダー樹脂を硬化させることにより、第１および第２の電極４，５が形成される。

また、本発明に使用される接着剤２としては、従来、リジッド配線板１とフレキシブル配線板３の接続に使用されてきた、絶縁性の熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を主成分とし、当該樹脂中に導電性粒子が分散された導電性接着剤を使用できる。例えば、エポキシ樹脂に、ニッケル、銅、銀、金あるいは黒鉛等の導電性粒子の粉末が分散されたものが挙げられる。熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用することにより、接着剤２のフィルム形成性、耐熱性、および接着力を向上させることが可能になる。

なお、使用するエポキシ樹脂は、特に制限はないが、例えば、ビスフェノールＡ型、Ｆ型、Ｓ型、ＡＤ型、またはビスフェノールＡ型とビスフェノールＦ型との共重合型のエポキシ樹脂や、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を使用することができる。また、高分子量エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂を用いることもできる。

また、エポキシ樹脂の分子量は、接着剤２に要求される性能を考慮して、適宜選択することができる。高分子量のエポキシ樹脂（即ち、上述のフェノキシ樹脂）を使用すると、フィルム形成性が高く、また、接続温度における樹脂の溶解粘度を高くでき、後述の導電性粒子の配向を乱すことなく接続できる効果がある。一方、低分子量のエポキシ樹脂を使用すると、架橋密度が高まって耐熱性が向上するという効果が得られる。また、加熱時に、上述の硬化剤と速やかに反応し、接着性能を高めるという効果が得られる。従って、分子量が１５０００以上の高分子量エポキシ樹脂と分子量が２０００以下の低分子量エポキシ樹脂とを組み合わせて使用することにより、性能のバランスが取れるため、好ましい。なお、高分子量エポキシ樹脂と低分子量エポキシ樹脂の配合量は、適宜、選択することができる。また、ここでいう「平均分子量」とは、ＴＨＦ展開のゲルパーミッションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）から求められたポリスチレン換算の重量平均分子量のことをいう。

また、接着剤２として、導電性粒子を含む異方導電性接着剤も使用することができる。より具体的には、当該異方導電性接着剤として、例えば、上述のエポキシ樹脂を主成分とし、当該樹脂中に、図２に示す、微細な金属粒子（例えば、球状の金属微粒子や金属でメッキされた球状の樹脂粒子からなる金属微粒子）が多数、直鎖状に繋がった形状、または針形状を有する、所謂アスペクト比が大きい形状を有する金属粉末により形成された導電性粒子１０が分散されたものを使用することができる。なお、ここで言うアスペクト比とは、図３に示す、導電性粒子１０の短径（導電性粒子１０の断面の長さ）Ｒと長径（導電性粒子１０の長さ）Ｌの比のことを言う。

このような導電性粒子１０を使用することにより、異方導電性接着剤として、接着剤２の面方向（厚み方向Ｘに直交する方向であって、図１の矢印Ｙの方向）においては、隣り合う電極間の絶縁を維持して短絡を防止しつつ、厚み方向Ｘにおいては、多数の第１の電極４−第２の電極５間を、一度にかつ各々を独立して接続し、低抵抗を得ることが可能になる。

また、導電性粒子１０のアスペクト比が５以上であることが好ましい。このような導電性粒子１０を使用することにより、接着剤２として、異方導電性接着剤を使用する場合に、導電性粒子１０間の接触確率が高くなる。従って、導電性粒子１０の配合量を増やすことなく、第１の電極４と第２の電極５を電気的に接続することが可能になる。

また、この異方導電性接着剤において、導電性粒子１０の長径Ｌの方向を、フィルム状の異方導電性接着剤を形成する時点で、異方導電性接着剤の厚み方向Ｘにかけた磁場の中を通過させることにより、当該厚み方向Ｘに配向させて用いるのが好ましい。このような配向にすることにより、上述の、隣り合う電極間の絶縁を維持して短絡を防止しつつ、多数の第１の電極４−第２の電極５間を一度に、かつ各々を独立して導電接続することが可能になるという効果が、より一層向上する。

また、本発明に使用される金属粉末は、その一部に強磁性体が含まれるものが良く、強磁性を有する金属単体、強磁性を有する２種類以上の合金、強磁性を有する金属と他の金属との合金、および強磁性を有する金属を含む複合体のいずれかであることが好ましい。これは、強磁性を有する金属を使用することにより、金属自体が有する磁性により、磁場を用いて導電性粒子１０を配向させることが可能になるからである。例えば、ニッケル、鉄、コバルトおよびこれらを含む２種類以上の合金等を挙げることができる。

なお、導電性粒子１０のアスペクト比は、ＣＣＤ顕微鏡観察等の方法により直接測定するが、断面が円でない導電性粒子１０の場合は、断面の最大長さを短径としてアスペクト比を求める。また、導電性粒子１０は、必ずしもまっすぐな形状を有している必要はなく、多少の曲がりや枝分かれがあっても、問題なく使用できる。この場合、導電性粒子１０の最大長さを長径としてアスペクト比を求める。

次に、配線板接合体５０の製造方法について説明する。図４は、本発明の実施形態に係る配線板の接続方法が使用された配線板接合体５０の製造工程を説明するための断面図である。まず、接続対象となる、リジッドな基材６の表面６ａ上に形成された第１の電極４を有するリジッド配線板１と、フレキシブルな基材７の表面７ａ上に形成された第２の電極５を有するフレキシブル配線板を用意する。なお、リジッド配線板１およびフレキシブル配線板３は、従来と同様にして製造することができる。即ち、例えば、上述の導電性ペーストを使用する場合は、リジッドなガラス基材により形成された第１の基材６の片面に、導電性ペーストを、上述のスクリーン印刷法により印刷することにより、複数の第１の電極４を有するリジッド配線板１を作製する。また、同様に、柔軟な樹脂フィルムにて形成された第２の基材７の片面に、導電性ペーストを、上述のスクリーン印刷法により印刷することにより、複数の第２の電極５を有するフレキシブル配線板３を作製する。

また、接着剤２である異方導電性接着剤を用いて、リジッド配線板１と、フレキシブル配線板３とを接続する方法としては、異方導電性接着剤を介して、加熱加圧処理を行うことにより、異方導電性接着剤における熱硬化性樹脂を硬化させ、接続する方法が採用できる。

ここで、本実施形態においては、接着剤２を介して、リジッド配線板１とフレキシブル配線板３を接続する際に、第１の電極４を含むリジッドな第１の基材６の表面６ａ上および第２の電極５を含むフレキシブルな第２の基材７の表面７ａ上の少なくとも一方に、室温で液状の硬化剤を塗布する点に特徴がある。

より具体的には、第１の電極４を含むリジッドな第１の基材６の表面６ａ上に、室温で液状の硬化剤を塗布する場合は、図４（ａ）に示すように、上述の方法により製造したリジッド配線板１の第１の基材６の表面６ａ上、および第１の電極４の表面４ａ上に、室温で液状の硬化剤２０を塗布する。なお、ここでいう「室温」とは、通常、室内で変化し得る温度（５〜４０℃）のことをいい、「室温で液状」とは、５〜４０℃の温度において液状であることをいう。

次いで、図４（ｂ）に示すように、絶縁性の熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を主成分とし、上述の導電性粒子１０を含有する接着剤２である導電性接着剤を、硬化剤２０に載置する。次いで、導電性接着剤を所定の温度に加熱した状態で、リジッド配線板１の方向へ所定の圧力で加圧し、導電性接着剤をリジッド配線板１上に仮接着する。なお、この場合、導電性接着剤としては、フィルム形状を有する導電性接着剤が好適に使用できる。また、ペースト状の導電性接着剤を使用することもできるが、ペースト状の場合は、上述の、圧力と温度を印加した仮接着は不要である。

次いで、図４（ｂ）に示すように、フレキシブル配線板３を下向きにして、前記第１の電極４と、第２の電極５とが接続されるように、リジッド配線板１とフレキシブル配線板３の間に導電性接着剤を介在させた状態で、リジッド配線板１の第１の電極４と、フレキシブル配線板３の第２の電極５との位置合わせを行う。

次いで、図４（ｃ）に示すように、フレキシブル配線板３を導電性接着剤上に載置して、第１および第２の電極４，５の間に導電性接着剤を介在させる。そして、導電性接着剤を所定の温度（１５０℃以下）に加熱した状態で、フレキシブル配線板３を介して、当該導電性接着剤をリジッド配線板１の方向（即ち、図４（ｃ）に示す、矢印Ａの方向）へ所定の圧力で加圧することにより、導電性接着剤を加熱溶融させる。

そうすると、導電性接着剤の主成分であるエポキシ樹脂が加熱溶融し、エポキシ樹脂と硬化剤が接触して、硬化反応が進行するが、この際、本実施形態においては、上述のごとく、リジッド配線板１の第１の基材６の表面６ａ上、および第１の電極４の表面４ａ上に、室温で液状の硬化剤２０が塗布されているため、上記従来のマイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する接着剤とは異なり、加熱により、マイクロカプセル型潜在性硬化剤においてカプセルに内包される硬化剤を溶出させ、溶出した硬化剤をエポキシ樹脂と接触させて反応を開始させる必要がない。即ち、カプセルに内包される硬化剤の融解熱として消費される熱エネルギーが不要になるため、ある程度の高い温度（１６０℃以上）に加熱する必要がなくなる。従って、低温で硬化反応を進行させることが可能になる。また、加熱による熱エネルギーを、カプセルに内包される硬化剤の融解熱として使用する必要がなくなり、硬化反応に有効に使用することが可能になる。従って、エポキシ樹脂と硬化剤２０を効率よく反応させることが可能になるため、短時間（例えば、１０秒以下）で接着剤２を硬化させることが可能になり、接着剤の硬化反応を高速化することができる。

そして、予め設定した導電性接着剤の硬化時間が経過すると、導電性接着剤の硬化温度の維持状態、および加圧状態を開放し、冷却を開始することにより、導電性接着剤を介して、第１の電極４と第２の電極５を接続し、フレキシブル配線板３をリジッド配線板１上に実装する。以上の配線板の接続方法により、図１に示すリジッド配線板１とフレキシブル配線板３からなる配線板接合体５０を製造することができる。

なお、本発明に使用される硬化剤２０としては、室温で液状のものであれば、特に限定されないが、低温での貯蔵安定性に優れ、上述の室温では殆ど硬化反応を起こさないが、熱や光等により、速やかに硬化反応を行うものを使用することが好ましい。この硬化剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド系、アミンイミド、ポリアミン系、第３級アミン、および、これらの変性物が例示され、これらは単独または２種以上の混合物として使用できる。

また、これらの硬化剤中でも、低温での貯蔵安定性、および速硬化性に優れているとの観点から、イミダゾール系の硬化剤が好ましく使用される。イミダゾール系の硬化剤としては、公知のイミダゾール系の硬化剤を使用することができる。より具体的には、１，２−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾールが例示される。

以上に説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態においては、リジッド配線板１のリジッド基材６の表面６ａ上、および第１の電極４の表面４ａ上に、室温で液状の硬化剤２０を塗布して、硬化剤２０に、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を主成分とする接着剤２である導電性接着剤を載置し、次いで、第１の電極４と第２の電極５とが接続されるように、第１および第２の配線板１，３の間に導電性接着剤を介在させた状態で、第１の電極４と第２の電極５の位置合わせを行う構成としている。そして、加熱加圧処理を行うことにより、導電性接着剤の主成分であるエポキシ樹脂を加熱溶融させるとともに、エポキシ樹脂と硬化剤２０を反応させて、熱硬化性樹脂を硬化させ、第１の電極および第２の電極４，５とを電気的に接続する構成としている。従って、上記従来のマイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する接着剤とは異なり、カプセルに内包される硬化剤の融解熱として消費される熱エネルギーが不要になるため、カプセルに内包される硬化剤を溶出させるために必要な高い温度（１６０℃以上）に加熱する必要がなくなる。従って、低温（１５０℃以下）で硬化反応を進行させることが可能になる。また、加熱による熱エネルギーを、硬化反応に有効に使用することが可能になる。従って、エポキシ樹脂と硬化剤２０を効率よく反応させることが可能になるため、短時間（例えば、１０秒以下）で接着剤２を硬化させることが可能になり、導電性接着剤の硬化反応を高速化することができる。その結果、導電性接着剤を用いて、リジッド配線板１と、フレキシブル配線板３を接続する際に、低温かつ短時間で接続することが可能になる。

（２）本実施形態においては、硬化剤２０として、速硬化性に優れているイミダゾール系の硬化剤を使用する構成としている。従って、加熱処理により、導電性接着剤の主成分である熱硬化性樹脂と硬化剤２０を一層効率よく反応させて、導電性接着剤の硬化反応を一層速やかに行うことができる。

（３）本実施形態においては、導電性粒子１０として、微細な金属粒子が多数、直鎖状に繋がった形状、または針形状を有する金属粉末を使用する構成としている。従って、導電性接着剤の面方向Ｙにおいては、隣り合う電極間の絶縁を維持して短絡を防止しつつ、厚み方向Ｘにおいては、多数の第１の電極４−第２の電極５間を、一度にかつ各々を独立して接続し、低抵抗を得ることが可能になる。

（４）本実施形態においては、導電性粒子１０を、強磁性を有する金属単体、強磁性を有する２種類以上の合金、強磁性を有する金属と他の金属との合金、および強磁性を有する金属を含む複合体のいずれかにより形成する構成としている。従って、金属自体が有する磁性により、磁場を用いて導電性粒子１０を配向させることが可能になる。

（５）本実施形態においては、導電性接着剤がフィルム形状を有する構成としている。従って、導電性接着剤の取り扱いが容易になるとともに、例えば、導電性接着剤を介して、加熱加圧処理を行うことにより、第１の電極４と第２の電極５を接続する際の作業性が向上する。

（６）本実施形態においては、導電性粒子１０の長径Ｌの方向を、フィルム形状を有する導電性接着剤の厚み方向Ｘに配向させる構成としている。従って、隣り合う電極間の絶縁を維持して短絡を防止しつつ、多数の第１の電極４−第２の電極５間を一度に、かつ各々を独立して導電接続することが可能になるという効果が、より一層向上する。

なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。
・上記実施形態においては、リジッド配線板１のリジッドな第１の基材６の表面６ａ上、および第１の電極４の表面４ａ上に、室温で液状の硬化剤２０を塗布する構成としたが、図５に示すように、フレキシブル配線板３のフレキシブルな第２の基材７の表面７ａ上、および第２の電極５の表面５ａ上に、硬化剤２０を塗布する構成としても良い。また、第１の基材６の表面６ａ上、第１の電極４の表面４ａ上、第２の基材７の表面７ａ上、および第２の電極５の表面５ａ上に硬化剤を塗布する構成としても良い。このような構成においても、上述の第１の実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。

・また、接着剤２として使用する導電性接着剤に、他の硬化剤を含有させる構成としてもよい。このような構成により、加熱処理により、導電性接着剤の主成分である熱硬化性樹脂を、塗布された硬化剤２０と他の硬化剤の双方と反応させることができるため、導電性接着剤の硬化反応をより一層速やかに行うことが可能になる。なお、他の硬化剤としては、特に限定されず、上述の硬化剤２０と同様に、室温で液状のものを使用することができるが、室温で固体状のものも使用することができる。また、低温での貯蔵安定性に優れ、室温では殆ど硬化反応を起こさないが、熱や光等により、速やかに硬化反応を行うものを使用することが好ましい。例えば、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、アミンイミド、ポリアミン系、第３級アミン、アルキル尿素系等のアミン系、ジシアンジアミド系、酸無水物系、フェノール系、および、これらの変性物が例示され、これらは単独または２種以上の混合物として使用できる。

また、これらの硬化剤中でも、低温での貯蔵安定性、および速硬化性に優れているとの観点から、イミダゾール系の硬化剤が好ましく使用される。イミダゾール系の硬化剤としては、公知のイミダゾール系の硬化剤を使用することができる。より具体的には、イミダゾール化合物のエポキシ樹脂との付加物が例示される。イミダゾール化合物としては、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−プロピルイミダゾール、２−ドデシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、４−メチルイミダゾールが例示される。

・上記実施形態においては、リジッド配線板１とフレキシブル配線板３を使用した配線板接合体５０を例に挙げて説明したが、上述の実施形態において使用したリジッド配線板１の代わりに、他のフレキシブル配線板を使用し、複数のフレキシブル配線板を被接合部材として使用する構成としても良い。また、同様に、上述の実施形態において使用したフレキシブル配線板３の代わりに、他のリジッド配線板を使用し、複数のリジッド配線板を被接合部材として使用する構成としても良い。

・上記実施形態においては、銅箔等の金属箔、または導電性ペーストにより、第１および第２の電極４，５を形成する構成としたが、当該第１および第２の電極４，５を、インクジェット法により形成する構成としても良い。ここで、インクジェット法とは、流体である液体中に、第１および第２の電極４，５の材料を溶解、または分散させたものを、射出物として利用して、所定量の射出物を、所定位置に射出することにより、第１および第２の電極４，５を形成する方法をいう。

本発明の活用例としては、電子機器の部品として用いられる配線板の接続方法が挙げられる。

本発明に係る配線板の接続方法が使用された配線板接合体を説明するための断面図である。 接着剤として異方導電性接着剤を使用し、本発明に係る配線板の接続方法により配線板が接続された配線板接合体を説明するための断面図である。 本発明の実施形態に係る配線板の接続方法において使用される異方導電性接着剤が含有する導電性微粒子を説明するための概略図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る配線板の接続方法が使用された配線板接合体の製造工程を説明するための断面図である。 本発明の実施形態に係る配線板の接続方法の変形例を説明するための図である。

符号の説明

１…リジッド配線板（第１の配線板）、２…接着剤（導電性接着剤）、３…フレキシブル配線板（第２の配線板）、４…第１の電極、４ａ…第１の電極の表面、５…第２の電極、５ａ…第２の電極の表面、６…第１の基材、６ａ…第１の基材の表面、７…第２の基材、７ａ…第２の基材の表面、１０…導電性粒子、２０…硬化剤、５０…配線板接合体、Ｌ…導電性粒子の長径、Ｒ…導電性粒子の短径

Claims (7)

1. 第１の配線板が有する第１の基材の表面上に形成された第１の電極と、第２の配線板が有する第２の基材の表面上に形成された第２の電極とを電気的に接続する配線板の接続方法であって、
   前記第１の電極が形成されている前記第１の基材の表面上および前記第２の電極が形成されている前記第２の基材の表面上のいずれか一方に、室温で液状の硬化剤を塗布する工程と、
   前記第１の基材の表面上または前記第２の基材の表面上に塗布されている前記硬化剤に、熱硬化性樹脂を主成分とし、該熱硬化性樹脂中に導電性粒子が分散されたフィルム状の導電性接着剤を載置する工程と、
   前記第１の電極と前記第２の電極とが接続されるように、前記第１および第２の配線板の間に前記導電性接着剤を介在させた状態で、前記第１の電極と前記第２の電極の位置合わせを行う工程と、
   加熱加圧処理を行うことにより、前記熱硬化性樹脂を加熱溶融させるとともに、前記熱硬化性樹脂と前記硬化剤を反応させて、前記熱硬化性樹脂を硬化させ、前記第１の電極と前記第２の電極とを電気的に接続する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする配線板の接続方法。
2. 前記硬化剤がイミダゾール系の硬化剤であることを特徴とする請求項１に記載の配線板の接続方法。
3. 前記導電性接着剤が、他の硬化剤を含有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配線板の接続方法。
4. 前記導電性粒子が、微細な金属粒子が多数、直鎖状に繋がった形状、または針形状を有する金属粉末であって、前記導電性粒子の長径方向が、フィルム状の前記導電性接着剤の厚み方向に配向していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の配線板の接続方法。
5. 前記導電性粒子が、強磁性を有する金属単体、強磁性を有する２種類以上の合金、強磁性を有する金属と他の金属との合金、および強磁性を有する金属を含む複合体のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の配線板の接続方法。
6. 前記硬化剤を塗布する工程において、前記第１の基材の表面上および前記第２の基材の表面上のいずれか一方に設けられる前記硬化剤を、前記第１の基材の表面と前記第１の電極の表面とを覆うように、または、前記第２の基材の表面と前記第２の電極の表面とを覆うように塗布することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の配線板の接続方法。
7. 前記導電性接着剤は、前記熱硬化性樹脂として、分子量が１５０００以上の高分子量エポキシ樹脂と、分子量が２０００以下の低分子量エポキシ樹脂とを含有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の配線板の接続方法。

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